大変初歩的な質問なのですが、温度によって物質の溶ける量が違うのは何故なのでしょうか?
砂糖やミョウバンは温度差による溶解度の違いがとても大きいのに対して、食塩はほとんど変わらないのはどうしてなんでしょう?
それに、水酸化カルシウム[Ca(OH)2]や気体の多くが、他の物質と違って、温度が低いほど良く溶けるというのもよく分かりません

一度にたくさん聞いてしまいましたが、どれか一つだけでもいいので、回答お願いします

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A 回答 (1件)

そもそも世の中を形作っている物質は その温度によって固体、液体、気体と姿を変えます。

これは温度が上昇するにしたがって、分子間の結合が活性化され固体から液体、液体から気体へと変わっていくと考えられています。
水などのような液体に物質を混ぜ合わせる時、水の分子の間(隙間)に活性化した分子が入り込むことが 溶けるという現象となって現れるのです。しかし水の分子の隙間がすべて埋め尽くされてしまうと それ以上は溶けこめなくなります。これを飽和状態というのです。
この飽和状態になるための量は物質によりさまざまです。
次に気体の場合ですが、気体とは常温ですでに活性化されている姿なので、このままでは水などのような液体には溶け難いのです。温度を低くし活性を落としてやる必要があるのです。つまり温度が低いほど溶けやすくなります。
しかし、水が固体(氷)になるまで温度を下げてしまっては何も溶けこませることはできませんよね。
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この回答へのお礼

失礼な話ですが、質問したことをすっかり忘れてしまっていました
お礼が遅れたことをお詫びします

親切な回答ありがとうございました

お礼日時:2002/01/07 23:58

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Q溶解度とPH

ある本の問題に
「水にCa(OH2)を溶解させて飽和に達した時の、その水溶液のCa2+濃度とPHをそれぞれ概算せよ。ただしCa(OH2)の溶解度積Ksp=5.5×
10-6(mol3/L3),水のイオン積Kw=1.0×10-14(mol2/L2)とする」という問題があるのですが、その問題を解く過程で,起こっている反応は
Ca(OH)2<=>Ca2+ +2OH-

    H2<=>H+ + OH- である。…(1)

この水溶液の電荷収支を考えると
2[Ca2+]+[H+]=[OH-]とあります。…(2)
そこで、質問なのですがなんで(2)のところで[Ca2+]の前に2がかけられているのですか?よく分からないので、教えてください。
ちなみにこのことを自分なりに調べたら類似問題があって、そこを参考にすると「Ca2+は2価の陽イオンなので、イオン1個につき、2倍の正電荷をもつため」とあるのですが、いまいちよくわかりません。
わかりやすく教えていただけないでしょうか?
よろしくお願いします。

ある本の問題に
「水にCa(OH2)を溶解させて飽和に達した時の、その水溶液のCa2+濃度とPHをそれぞれ概算せよ。ただしCa(OH2)の溶解度積Ksp=5.5×
10-6(mol3/L3),水のイオン積Kw=1.0×10-14(mol2/L2)とする」という問題があるのですが、その問題を解く過程で,起こっている反応は
Ca(OH)2<=>Ca2+ +2OH-

    H2<=>H+ + OH- である。…(1)

この水溶液の電荷収支を考えると
2[Ca2+]+[H+]=[OH-]とあります。…(2)
そこで、質問なのですがなんで(2)のところで[Ca...続きを読む

Aベストアンサー

電荷収支というのは,電荷の数を数えているものだから.
Ca2+ は2価の陽イオンなのだから,1個あれば水素イオンとかの2倍の電荷を持っているので2倍する,それだけのことです.そうしないと,電荷の総数を数えたことにならないからです.
リンゴを2個持っている人が10人,リンゴを1個持っている人が40人います.リンゴは全部でいくつありますか.

Qある溶液(例えば水)に可溶性不揮発性物質(例えば塩化ナトリウム)が溶け

ある溶液(例えば水)に可溶性不揮発性物質(例えば塩化ナトリウム)が溶けていると、沸点にどのような影響を与えるか。

砂や炭のような不溶物質の影響はどうか。

これら2つの沸騰溶液のすぐ上の蒸気の温度はどうなっているか。

Aベストアンサー

架台の丸投げは禁止ですよ。
可溶性物質に関しては「沸点上昇」をキーワードに検索すること。
非可溶性物質が沈んでいるときは何の変化もありません。

Q溶解度積と溶解度の違いについて

CaCl2の溶解度積が4.0×10^(-11)であるのに対し,
CaCl2の溶解度が何であるか?という問題が解けず,困っております。

溶解度積の公式は承知しておりますが,
溶解度積から同様の物質の溶解度を解く方法などあるのでしょうか?
お力を貸して下さい。お願い致します。

Aベストアンサー

Ksp値から察すると多分「CaF2」でしょうか。


CaF2(固) ⇔ Ca^2+ + 2F^-

ここで注意する点は「HFが弱酸だから、F^-が無視できない程度加水分解する」可能性がある事です。

しかし問題がその点に触れていないから無視できるとして求めると、

[Ca^2+][F^-]^2=s*(2s)^2=4s^3=Ksp=4*10^(-11)

∴ 溶解度:s=(Ksp/4)^(1/3)=2.2*10^(-4)M


(計算してみると実際に無視できるようです)

Q水酸化亜鉛の結晶構造、変態温度と酸化亜鉛の変態温度

文献で色々調べ、酸化亜鉛の結晶構造は六方晶系(ウルツ鉱型)ということがわかったのですが
水酸化亜鉛の結晶構造、変態温度 また、酸化亜鉛の変態温度がわかりませんでした
どうか教えてほしいです。よろしくおねがいします

Aベストアンサー

水酸化亜鉛、文献少ないですね、↓
http://www.rsc.org/ej/CC/2008/b719497h.pdf

酸化亜鉛のモルフォロジー、↓ (但し薄膜)
http://ci.nii.ac.jp/naid/110004043446/
応用物理学会誌、2001年、Vol44、No.11、pp6296-6303
独立行政法人産業技術総合研究所と東工大の研究らしい。

温度変化と関係ないかも知れない、↓(水熱合成)
http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6TX9-4N2TRXR-4&_user=218848&_rdoc=1&_fmt=&_orig=search&_sort=d&view=c&_acct=C000014538&_version=1&_urlVersion=0&_userid=218848&md5=d16170745dc5c83376823870e7f0917e

Q見かけの溶解度とはなにか

見かけの溶解度とは, いわゆる溶解度と何が異なるのでしょうか。
具体例で教えていただけるとうれしいです。

シクロデキストリンを使って、化合物Aの見かけの溶解度が.....
というような文章がありました。

何卒お願い申し上げます。

Aベストアンサー

水に溶けにくい物質(親油性、疎水性の物質)をシクロデキストリンに包接すれば、見かけ上水に溶けたようになります。シクロデキストリンに包接させたときに溶ける溶解度を見かけの溶解度といいます。普通の溶解度は、シクロデキストリンなどの補助剤を使わないときの溶解度ですね。
シクロデキストリンは、グルコースが環状に結合したもので、空洞部分が親油性で、外周部分は親水性です。親油性物質がこの空洞部分に入り込んで(包接)水に溶けるようになります。

いわば、1mしか泳げない人が浮き輪を使って10m泳げたというようなもので、1mが溶解度、10mが見かけの溶解度ということですね。


http://www.cyclochem.com/cd/o_001.html

Q水酸化カルシウムからOHラジカル発生のメカニズム

水酸化カルシウムを水に溶かしたとき、OHラジカルが発生するのは、どういうメカニズムでしょうか?
Ca(OH)2という化学式から行けば、OH-が発生してもおかしくないとは思いますが、持続的に発生するものでしょうか?
この質問をされ、誰でもわかるように説明しなさいと言われました。
教えてください。

Aベストアンサー

以下は

博士学位論文の中に書いてあることがウソだということでしょうか?

についての参考意見としてお読みください。

確かに、rad-costさんの回答のように、ホタテ貝殻セラミックスからOHラジカルが
生成している様子ですが、『水酸化カルシウムを水に溶かしたとき、OHラジカルが
発生する』とは書いてありませんね。

「論文の審査結果の要旨」の該当する部分を言い換えると...
 ホタテ貝殻セラミックスで、ホルムアルデヒドの分解が進行するんだけど、
 どのような機構で進むのかを調べてみたら、ESRでOHラジカルが発生している
 ことを捕らえたので、OHラジカルが分解の中心的役割を担っているだろうと
 いうことが強く示唆された
ということでしょう。
なお、OHラジカルがホルムアルデヒドの分解機構の中心的な役割を担っている
のは酸化チタンの場合がそうです。
(リンク参照:2つめはTiO2からOHラジカルが発生することが一般的な話として記載されています)

・・・ホルムアルデヒドの一部がH2に分解される・・・の件(くだり)は
H2Oに分解されるの誤り(誤植)と思われます。論文自体には「H2O」と記載され
ているのではないでしょうか。

博士論文ですから、間違いなく審査があります。東大や京大でなくても
きちんと審査されて博士号が取れるんです。
(私は、大学関係者じゃないですよ。)
OHラジカル発生の真偽自体については、特に、分析で引っ掛けた(ESR)ことが非常に大切なことで
要旨から判断する限り、発生していたのは事実だと私は思います。

参考URL:http://www.photocatalyst.co.jp/pdf0506/200506272829.pdf,http://www.shokubai.org/meeting/topics/97_2A02.PDF

以下は

博士学位論文の中に書いてあることがウソだということでしょうか?

についての参考意見としてお読みください。

確かに、rad-costさんの回答のように、ホタテ貝殻セラミックスからOHラジカルが
生成している様子ですが、『水酸化カルシウムを水に溶かしたとき、OHラジカルが
発生する』とは書いてありませんね。

「論文の審査結果の要旨」の該当する部分を言い換えると...
 ホタテ貝殻セラミックスで、ホルムアルデヒドの分解が進行するんだけど、
 どのような機構で進むのかを調べてみた...続きを読む

Q溶解度積

物理化学の溶解度を求める問題で、分からない所があるのでお聞きします。

水に対する塩化銀の溶解度は1.3×10^-5mol/Lであるが、0.10MのNaCl(aq)を加えれば2×10^-9mol/Lしか溶けず・・・。という文があります。

水に対する溶解度については理解できたのですが、0.10MのNaClを加えたときの溶解度がどうして2×10^-9mol/Lになるのかが分かりませんでした。
0.10Mは式にどう利用すればいいのでしょうか?
(塩化銀の溶解度定数は1.6×10^-10です。)

知識不足なのは承知しておりますが、宜しくお願いします。

Aベストアンサー

> 水に対する塩化銀の溶解度は1.3×10^-5mol/L

  AgCl → Ag(+) + Cl(-) Ksp=[Ag(+)][Cl(-)]

> 塩化銀の溶解度定数は1.6×10^-10です。

  Ksp=[Ag(+)][Cl(-)]=1.6X10^-10

> 0.10MのNaCl(aq)を加えれば

  NaCl → Na(+) + Cl(-)

 NaCl は完全に解離するとして良いですから [Na(+)]=[Cl(-)]=0.10 (M)。

 この状態でも AgCl の溶解度積は Ksp=[Ag(+)][Cl(-)]=1.6X10^-10 ですから,[Cl(-)]=0.10 を代入して [Ag(+)]=(1.6X10^-10)/[Cl(-)]=(1.6X10^-10)/(0.10)=1.6X10^-9 (M)。

 有効数字2桁なら 1.6X10^-9 (M) ですが,有効数字1桁ならお書きの 2X10^-9 (M) になります。

問題の答えは有効数字1桁で求めよとかなっていませんか?

Q塩化アンモニウム+水酸化カルシウム

この2つが反応すると
2NH4Cl+Ca(OH)2→CaCl2+2H2O+2NH3
となりますが,これを酸と塩基の強弱の考えのもとに説明するとどうなりますか?
解答を見てもいまいちよく分かりませんでした。
解答には
「酸の強さはNH4+>Ca2+,塩基の強さはOH->Cl-なので弱塩基のNH3が遊離する」とあります。
これは
強塩基+弱塩基の塩→強塩基の塩+弱塩基
という決まりに関係があるのでしょうか?
教えてください。

Aベストアンサー

NH3が弱塩基、Ca(OH)2が強塩基ということで
「強塩基+弱塩基の塩→強塩基の塩+弱塩基」
そのものです。
高校ではこれですみます。解答にある「酸の強さはNH4+>Ca2+,塩基の強さはOH->Cl-なので弱塩基のNH3が遊離する」」なんて見たことがありません。知ったかぶりの大学院生がバイトで書いた解答ではないでしょうか。

「強塩基+弱塩基の塩→強塩基の塩+弱塩基」は普通、電離度と平衡移動で説明されています。
イオン反応式で考えてみてください。NH4ClとCa(OH)2はイオンに分かれているとしていいと思います。NH4Clは塩です。Ca(OH)2は強塩基です。両辺に共通な遊離のイオンを消去します。

2NH4++2OH-→2H2O+2NH3

これはNH3の電離の逆反応です。NH3は分子性の弱塩基です。分子性の弱塩基であるというのは電離度が小さいということです。
NH4+とOH-は出会えば平衡が実現する所まで右に動きます。

中和反応として考えるのであればNH4+からOH-にH+が移っていますからNH4+が酸、OH-が塩基であるとすればいいです。

相手がOH-でなくてH2OでもNH3が出来る方向に平衡が実現する所まで移動します。この場合は
NH4++H2O→NH3+H3O+
になります。NH4Clの水溶液は酸性であるというのが出てきます。

注 イオン性の弱塩基は電離度ではなくて溶解度で決まっていると考えてください。溶ければ電離していると考えるからです。したがって金属の水酸化物で水に溶けにくいものは全て弱塩基です。溶けなければOH-が出てきません。
金属の水酸化物の場合、
「強塩基+弱塩基の塩→強塩基の塩+弱塩基」
という反応で「弱塩基が生じる」というのは「沈殿が生じる」ということになります。
金属イオンの系統分析で水酸化ナトリウムを加えると水酸化物が沈殿するというのはこの反応です。
逆にいうと金属の水酸化物で強塩基は水によく溶けるものです。周期表の左の2列の中の金属元素だけです。アルカリ金属元素とアルカリ土類金属元素だということになります。これが「アルカリ~」という名前のついた理由です。

NH3が弱塩基、Ca(OH)2が強塩基ということで
「強塩基+弱塩基の塩→強塩基の塩+弱塩基」
そのものです。
高校ではこれですみます。解答にある「酸の強さはNH4+>Ca2+,塩基の強さはOH->Cl-なので弱塩基のNH3が遊離する」」なんて見たことがありません。知ったかぶりの大学院生がバイトで書いた解答ではないでしょうか。

「強塩基+弱塩基の塩→強塩基の塩+弱塩基」は普通、電離度と平衡移動で説明されています。
イオン反応式で考えてみてください。NH4ClとCa(OH)2はイ...続きを読む

Q溶解度積と一致する場合…

化学で
[Ag+][Cl-]>溶解度積→沈殿する
[Ag+][Cl-]<溶解度積→沈殿しない
と習いました。では
[Ag+][Cl-]=溶解度積
となる場合は沈殿しないのでしょうか。
もし沈殿しないなら、なぜ[Ag+][Cl-]≦溶解度積→沈殿しない
と教えないのでしょうか。

どこにもそのことが記載されておらず納得がいきません。
教えてください。

Aベストアンサー

厳密なことを言うと、
AgClの沈殿が生じているとき、[Ag+][Cl-]=Kspです。(Kspは溶解度積)
AgClの沈殿が生じていなければ[Ag+][Cl-]≦Kspです。
[Ag+][Cl-]>Kspになることはありません。

では[Ag+][Cl-]>Kspとなる場合を考えるのか。
これは、仮にAgClの沈殿が生じず全て溶けていると考えたとき、矛盾が出ないかどうかを考えています。背理法のようなものですね。
AgClの沈殿が生じていない(⇔[Ag+][Cl-]≦Kspのはず)のに、
計算してみると[Ag+][Cl-]>Ksp、これは矛盾
よって初めの前提の「沈殿が生じていない」が誤り、故に沈殿が生じている。

Qミョウバンは純物質なのですか?

大学受験の問題集を解いていて、ミョウバンは純物質だとありました。
うろ覚えなので確かではないですが、中学の授業でミョウバンは加熱時の温度変化が曲線になり、このようなグループは混合物にあたると習った気がするんです。
高校の教科書には¢ミョウバンは複塩£と書いてありましたが、水に溶かしたら2種類の陽イオンがでてくるのに複塩だから純物質っていうのはしっくりきませんでした。
どの様に考えたらよいのでしょうか。宜しくお願いします。

Aベストアンサー

難しいですね。
個人的には純物質かな?と思いますが微妙ですね。

加熱時の温度が異なる理由は結晶水を含んでいるからです。
AlK(SO4)2・12H2O 
これが一般的なミョウバンの化学式です。
この12H2Oが温度によって離れていくのです。
そのため、結晶組成が変わって融点が変化するのです。

複塩と純物質は関係ないのです。
例えば、塩化カリウムと塩化ナトリウムを水に溶かして、
水を蒸発させると塩化カリウムと塩化ナトリウムはそれぞれ
別の結晶となって析出します。
しかし、硫酸アルミニウムと硫酸カリウムを水に溶かして、
水を蒸発させるとミョウバンの結晶が析出します。
結晶の中ではAl3+とK+のイオンがまとまっているのでは
なく、「代わりべんたん」で綺麗な結晶になっています。
このように、イオンが散在して綺麗な結晶が出来るものは
純物質と呼んでいいと思います。
同じ理由で、12H2Oもうまく、結晶の間に入り込んでいます。
ですから、これも含めて純物質と呼んでいいだろうと思います。


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